双边扩散枝晶生长的定量相场模型

• 作者: 朱鸣芳 潘诗琰
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 相场模拟 凝固 枝晶生长 双边扩散
• 年，卷（期）: 2012,（22）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 452-461
• 分类号: O642.1
• 语种: 中文

摘要

本文针对非对称双边扩散条件下的二元合金枝晶生长，建立了一个包含溶质截流项的定量相场模型．本模型耦合了非线性热力学函数并采用化学势相等的界面条件．通过对相场方程进行二阶的薄界面渐进分析，并结合溶质拖拽模型，推导出相场迁移率和溶质截流项．随后将模型简化为二元稀溶液合金等温枝晶生长的相场模型以对其进行理论验证．通过在各种相场界面厚度条件下进行数值模拟，测试了本模型的数值收敛性．用所建立的模型模拟了Fe-0．15m01％C合金的等温枝晶生长，将相场模拟结果和经典Gibbs—Thomson关系，线性可解性理论以及改进的Lipton—Glicksman—Kurz（LGK）解析模型进行比较，取得了良好的符合．模拟结果表明本模型能有效地消除延拓的界面厚度所导致的界面异常效应，具有良好的定量模拟能力．而且，本模型能够定量地描述从单边扩散到对称扩散的各种固相扩散迁移率条件下的枝晶生长．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱鸣芳	东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室	30	551	13.0	23.0
2	潘诗琰	东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室	6	78	4.0	6.0